基于慧鱼模型的水果包装系统设计与搭建

目的基于慧鱼模型设计一种多品种水果包装系统,旨在对不同品种的水果进行分拣、称量、贴标和码放。方法设计水果包装系统的升降、储物、分拣、装箱、贴标等机构,用慧鱼创意组合模型搭建水果包装系统的实物模型。采用图形化编程软件ROBO Pro开发水果包装系统的控制程序,并进行模拟仿真。结果仿真结果表明,该水果包装系统可分拣模型直径为4~14 mm的球形或椭圆形水果,适用于樱桃、桔子、枣等球形水果的分拣与包装。结论该水果包装系统分拣效率较高,能实现多种水果的自动分拣、包装。     

基于慧鱼技术和PLC控制的餐盘分拣系统设计

目的基于慧鱼技术设计一套餐盘分拣系统,旨在自动分拣盘子、餐盘和勺筷,节省人工成本,提高工作效率,并证明慧鱼模型在创新培训中的实用性与优势,培养学生的自主创新意识和解决工程问题的能力。方法设计餐盘分拣系统的碗分离、勺筷分离、盘分离等机构,用慧鱼创意组合模型搭建餐盘分拣系统的实物模型。采用威纶触摸屏作为上位机,西门子S7-200PLC作为下位机的控制方式开发餐盘分拣系统的控制程序。结果实验结果表明,该餐盘分拣系统分拣效率较高,能实现多种餐具的自动分拣,提高了工作效率。结论该餐盘分拣系统实现了餐盘里碗、盘、筷子、金属勺模型的成功分离和按类收集,可用于机械课堂教学和PLC课程的实验教学设备,同时对于现实生产具有实际的推广意义。     

罐头装箱组合式机械手设计

目的研发高效、可装配于工业机器人的罐头装箱机械手,应用于罐头自动包装生产线。方法提出一种组合式机械手,该机械手可同步对罐头和纸板吸取和放置,可实现罐头多层装箱、层与层之间放置纸隔板的工艺要求。结果该机械手适用于圆形罐头和椭圆形罐头的装箱,已应用于果酱、果汁、凉茶、鱼罐头等生产线中,可同时对4个相同规格的纸箱进行装罐及放置隔板,其最大抓取质量达30 kg。结论该机械手设计结构精简,具有多种功能,有效地提高了生产效率。     

多工位压缩机气阀装配机械手的工作平台设计

针对压缩机气阀装配机械手在装配工序中的单工位工作,设计了一种用于多工位气阀装配机械手的工作平台,以提高单台压缩机气阀装配机械手使用率,降低设备采购成本.应用Pro/E对工作平台机械本体建模,应用ANSYS Workbench对工作平台车架进行有限元分析.工作平台的控制器采用西门子S7-200系列PLC,对执行机构和检测机构实现精确控制;通过人机界面,实现参数设置、数据检测和状态监控.研究表明,所设计的工作平台机械结构合理,控制系统精确,达到了预期目的.     

试论PLC机械手系统的设计与研究

本文设计的机械手系统的各个动作和状态都由PLC控制，不仅能满足机械手的手动、半自动、自动等操作方式所需的大量按扭、开关、位置检测点的要求，更可通过接口元器件与计算机组成PLC工业局域网，实现网络通信与网络控制。     

非接触交会测量法在空间位置测量中应用

提出一种基于交会原理测量目标空间位置的新方法。面阵CCD摄像机安装在装填车上的机械手腕部。机械手方位回转时,利用CCD摄像机对发射车上的空间目标进行测量。根据测量元素方位角和高低角,采用交会方法确定空间目标的位置,从而得到两辆载车之间的坐标关系;依据计算结果引导装弹机械手将导弹快速装填至发射车。测量机构与装弹机构均为机械手,从而消除基准转换误差。通过误差分析及计算机仿真,证明可实现的测量精度为:长度≤±0.84mm,角度≤±2′6″,满足设计精度要求。     

核电站检修主从式水下作业机械手研究

研制了适用于核电站反应堆和乏燃料水池水下作业的六自由度同构型主从式水下机械手。建立了从机械手水动力学模型,针对主从式机械手具有的强非线性,设计了一种基于模糊PID控制的主从控制器。采用ds PACE半物理仿真平台,搭建了主从式机械手两关节测试系统,验证了主从实时跟随性,为水下作业机械手整机控制奠定基础。实验结果表明主从手关节角度跟随性好,主从手末端位置跟随过程形成的轨迹形状基本一致,大小成比例,证明模糊PID控制器能较好地实现主从轨迹跟随,满足位置伺服精度要求。     

基于Pro／E的弧齿锥齿轮参数化造型

利用Pro／E参数化设计的概念对弧齿锥齿轮进行了参数化设计,详细介绍了弧齿锥齿轮的造型方法,当修改齿轮设计参数时,系统可实现齿轮三维模型的自动更新．     

一种短小丝条状物连续包装自动充填与计量机械手的研究

机械手是一气动系统,X轴气缸实现机械手的水平往复运动,通过PLC控制方向阀和两位两通阀的协调动作,实现多级速度调节;y轴气缸实现机械手的竖直往复运动,通过PLC、编码器、光电开关、接近开关和高速开关阀,实现机械手竖直往复运动的开环与闭环控制,满足速度和精度要求;机械手手指驱动缸实现机械手抓料和卸料运动;单片机应用系统实现机械手抓取物料重量的自动计量.试验结果表明:机械手y轴定位精度2mm,一个工作循环5.8s,满足控制指标要求.     

电-气复合驱动柔性机械手的设计与研究

目的 针对轻工业、食品行业中被抓取对象物性多样、尺寸范围较大等问题,设计一种通用的欠驱动柔性机械手。方法 根据机械手需要满足的功能设计机械手结构,运用Matlab软件中的Fsolve函数求解机械手中指节、指尖节相对转角与笔形气缸压力的关系,并以此绘制机械手的工作空间图,建立机械手的简化抓取模型,并以500 mL的啤酒、160 mL的可乐为抓取目标进行机械手抓取计算。结果 机械手的尺寸自适应连续宽度范围为0～200 mm,在适应被抓物体尺寸大小的同时可以对机械手与物体间的接触力进行精确控制。结论 设计的机械手抓取范围较大,装有扭弹簧的串联双铰链结构使机械手无需传感器就可以实现对目标的可靠抓取。     

一种包装机械手气动控制系统的研究

为了实现对短小丝条状物料的自动连续包装充填与计量,开发设计了包装充填机械手,机械手的水平运动采用带调速机构的阀控气缸实现分段调速,垂直运动采用PLC-PWM气动高速开关阀实现定位精度和速度控制;机械手料手的抓料和卸料采用简单阀控气缸控制,以满足快速、高精度和低成本的要求.开展了实验研究,机械手竖直定位精度小于2mm,循环时间小于6s,满足控制指标要求.     

一种自动计量与连续充填包装机械手功能特性的试验研究

针对采用一种特殊结构机械手,使酸菜丝等短小丝奈状物料在连续包装过程中,实现自动充填与计量的设计方案,为了验证机械手的功能特性是否符合设计要求,开展了试验研究。在不同压力和行程工况下,采用计算机软件自动记录试验数据,通过对试验数据进行对比分析,得出机械手工作的最佳工况。试验结果表明,机械手竖直定位精度2mm,自动计量装置计量精度2g,满足控制指标要求,设计方案可行。     

基于神经网络自适应算法的机械手控制器的设计与仿真

该文根据Lyapunov稳定性理论,建立了机器人机械手的动力学模型,设计了控制器并分析了其稳定性。采用S-函数和M文件实现被控对象模型的描述和设计。通过Simulink程序的调用,完成相应控制器的仿真过程。综合利用不同的控制方法分别对单臂和双臂机械手控制器进行设计和仿真。仿真结果表明,采用RBF神经网络可以实现对机器人动力学方程中未知部分的精确逼近,从而可通过在线建模和前馈补偿,实现对机器人的高精度跟踪,其结果与被控对象已知时基本一致,控制性能良好。     

双振动台随机振动H∞双自由度综合控制研究

摘要：在不考虑互谱的情况下,提出了一种双振动台随机振动控制试验的H∞双自由度控制新方法。研究了基于Η∞控制理论的双振动台解耦控制方法,应用Η∞双自由度控制方法进行双振动台随机振动控制。用一悬臂梁模型进行数值仿真验证,仿真结果表明在20~2000Hz频率范围内,利用Η∞双自由度控制方法设计的控制器,能使输出控制谱和参考谱的自谱密度误差控制在±1dB以内,完全符合双振动台设计的控制要求。同时试验结果表明该方法可实现综合控制的所有要求,各项控制精度均满足实际工程要求。     

短小丝条状物料包装关键技术原理

目的为了提高食品、医疗等行业包装产品的生产效率、自动化程度以及降低企业成本,对能够实现短小丝条状物料连续包装、自动计量和充填来代替人工操作的特殊机械手开展研究。方法应用机电一体化和控制技术,设计一种全自动机械手,机械手整体采用直角坐标型设计方案;机械手由6只料手构成,并配置单片机称量装置,实现自动计量;料手采用多指结构,通过控制料手动作,实现抓取物料和卸放充填包装;机械手水平往复运动和竖直上下运动由PLC控制实现;结果对机械手样机进行试验研究,结果表明该机械手能够模仿人工操作,可以实现对短小丝条状物料的拾取、计量和充填。结论该机械手的设计原理可行,为短小丝条状物料的全自动化包装奠定了技术基础。     

某自动化流水线搬运机械手的仿真与试验分析

目的研究某自动化流水线三自由度机械手的运动学特性和试验分析方法。方法创建机械手的D-H法运动方程;在SW中建立机械手模型,并导入Recur Dyn中完成对机械手的运动学仿真;最后对试验样机进行试验验证分析。结果通过运动学仿真分析得到连杆2末端点在x轴、y轴、z轴上的位移变化量分别为67,75,150 mm,最大速度设计目标与仿真结果的误差百分比分别为-0.53%,-1.57%,3.08%,最大加速度的误差百分比分别为2.2%,-0.087%,-3%;建立了试验验证平台,通过模块化设计软件,试验得出该机器手的运动学特性良好,电机电流曲线平滑稳定。结论该自动化流水线三自由度机械手具有运动连续且平稳、控制简单的特点,符合自动化流水线的工作特性。     

拉伸机专用上下料机械手的运动学研究

目的 为了提升金属拉伸工作的效率和安全性,适应人们对拉伸产品不断提升的高要求。方法 根据拉伸机的结构和工作流程设计具有四自由度的拉伸机专用上下料机械手,运用D-H法构建机械手的运动学关系式,并进行运动关系的计算。最后,采用Matlab软件中的Robotics Toolbox工具箱来建立机械手的结构模型,以及仿真机械手的工作运动状态。结果 模拟机械手的运动,得出各关节的姿态和末端执行器的行径轨迹,分析得出3个关节速度与角速度在初始与结尾处为0,且连续光滑。结论 根据仿真结果可知,所设计的机械手运动符合加工实际,可以顺利完成上下料的工作。     

一种新型并联机械手的正、逆模型分析

结合虚轴机床的结构特点,运用矢量法推导了两平动自由度机械手位置的正、逆解解析模型,满足机械手的实时控制要求,解决了数控系统中轨迹控制和位置显示问题。研究成果已成功地应用于一台新型并联机械手的开发。     

基于真空吸盘的饮水桶自动套袋设备结构设计

目的日常饮用水水桶受到紫外线直接照射易变色变质,需要在水桶外部套上塑料袋进行保护。传统人工套袋效率低、劳动强度大,为此,设计一套饮用水水桶自动套袋设备。方法以普通饮用水桶的套袋包装为研究对象,自动套袋原理模仿人工套袋进行取袋、撑开袋口、提起水桶、套袋和打结封口等5个主要步骤。通过对人工套袋过程的分析,基于真空吸盘撑开袋口的可靠性及一般机械手运动的可行性,采用模块化设计了饮水桶套袋的自动包装设备,包括自动送袋机构、撑袋机械手和抓桶机械手等3个模块。结果运用Pro/Engineer软件建立了三维模型,对相关参数进行了确定,设计套袋速度为300桶/小时。结论实现了饮水桶自动套袋设备结构设计,自动化程度高,操作方便,经济可行。不仅能提高了桶装饮用水罐装效率,而且减少了灌水站人力资源配备,为饮水桶自动套袋包装提供了借鉴。     

上下料机械手虚拟仿真设计

本论文介绍用PROE和MATLAB对上下料机械手执行机构进行建模与仿真的过程,针对机械手机构、动力耦合模型。首先分析执行机构的动力学模型,然后对工作机构进行三维基础建模,并在此模型基础上用MATLAB软件对正运动学进行分析仿真模拟。仿真结果改进和完善了该款上下料机械手执行机构的整体设计方案,同时也降低了研发成本,提高了机械手设计开发的效率和可靠性。